Kursen går vidare från fysikens ursprung, karaktär och metoder och från rörelse, förändring av rörelse och orsak till rörelseföränd- ring till ett begrepp som finns inom i stort sett alla fysikens områ- den: energi. Elevernas lärobok går inte in på vad energi är utan ut- går från att ”[e]nergi finns i många former” (Pålsgård m.fl. 2011:109). En annan utgångspunkt är energiprincipen, vilken in- nebär att ”[d]en totala energin bevaras i alla fysikaliska processer vi känner till. Detta betyder att universums energiinnehåll är kon- stant” (ibid.). Energiprincipen innebär att ”vi kan ställa upp ett samband som säger att energin före en process är lika med energin efter processen” (Pålsgård m.fl. 2011:110). Av detta förhållande är det fysikaliskt sett missvisande att säga att energi går åt, förbrukas eller tar slut. Andra begrepp i avsnittet om energi är arbete, energi- formerna potentiell, kinetisk och termisk energi, energiomvand- lingar och friktion. Läroboken tar upp att tillgången till energi är
gande saker som matproduktion och vattenförsörjning, men det finns knappast något område, verksamheter eller aktiviteter där energibegreppet inte är relevant på ett eller annat sätt.
I den tentativa kursplaneringen är sex veckor avsatta för kapitlet om energi, vilket är lika mycket som det om Newtons lagar och de kommande avsnitten om termofysik och elektricitet (se tabell 4 i kap. 3 under rubriken Empiriskt material). De planerade sex veck- orna om energi blir i realiteten åtta veckor.
Under avsnittet om energi genomför båda lärarna någon språkin- riktad aktivitet flertalet veckor. Ibland gör de samma aktivitet, ibland något eget. Lärare Ett:s aktiviteter är med ett undantag munt- liga, medan Lärare Två även ger flera uppgifter som innebär skri- vande, individuellt eller i par, se tabell 7 nedan. Skillnaden mellan de två lärarna i val av språkligt redskap i de språkinriktade aktiviteter- na är så här långt i designprocessen noterbar men inte framträdande. Senare i texten kommer denna skillnad att belysas vidare.
Tabell 7. Fördelningen av aktiviteter inriktade på att samtala eller skriva (energi) 49 50 51 jul lov 2 3 4 5 6 7 8 9 Lärare Ett skriva spor tlov samtala Lärare Två skriva 2x samtala
Språkinriktade aktiviteter i interventionen definieras primärt ut- ifrån vilket mål i fysiken som ska uppnås och sekundärt utifrån språklig färdighet som ska användas. Målet är konkret och bundet till det specifika ämnesavsnittet, och det uttrycks som en språklig aktivitet, exempelvis att redogöra för. Dessa är gråmarkerade i lis- tan nedan. I målen ryms även vilken kunskap som efterfrågas: erfa- renhetsgrundad, begreppslig och tillämpad kunskap, angivet inom parentes i listan. Under energiavsnittets åtta veckor innebär detta aktiviteter där eleverna bland annat ska
• besvara frågor om energi innan avsnittet påbörjats (erfaren- hetsgrundad, begreppslig, tillämpad)
• redogöra för ett experiment med begreppet energiomvandling- ar (erfarenhetsgrundad, begreppslig)
• redogöra för relationer mellan energiformer och för beräkning av energiomvandlingar (begreppslig)
• redogöra för beräkning av arbete, för strategi för att bestämma hur stort arbete som utförs (begreppslig)
• redogöra för hur friktionskraften bestäms (begreppslig) • sammanfatta experiment där energiomvandlingar skett (erfa-
renhetsgrundad, begreppslig)
• lösa problem, exempelvis att beräkna arbete och effekt när man tränar på en step-up-maskin, och genom att redogöra för och tillämpa kunskap om krafter, energiformer och energiom- vandlingar utifrån en konkret situation beskriven i text och il- lustrerad med en skiss (erfarenhetsgrundad, begreppslig, till- lämpad), (undervisningsloggen med bokfört material).
Flertalet språkinriktade aktiviteter är muntliga och eleverna arbetar i par eller mindre grupper om tre eller fyra. Med muntligt menas här att eleverna specifikt instrueras att formulera sig med ord och att samtala sig fram till svar och lösningar, och därför räcker det således inte att endast nämna ett begrepp, en formel eller ett värde och en enhet. Avsikten med att eleverna exempelvis ska redogöra för hur friktionskraften bestäms är, enligt läraren, att de med ord berättar hur de tänker och vilka beräkningar de menar behöver gö- ras och på vilka grunder. Spelregler tillämpas i någon form, och enskilt förarbete till det gemensamma arbetet i gruppen prövas.
För att avsluta undervisningsförloppet för avsnittet om energi, genomförs i båda klasserna en språkinriktad aktivitet med en be- greppskarta, och det är den aktiviteten som redovisas i följande av- snitt. Anledningen till att den valts ut här är att den upptagit vårt intresse, de två fysiklärarna och mitt, under lång tid, vilket hänger samman med att den rör något som vi bedömer centralt i en språk- inriktad intervention: att utforma en aktivitet som skapar förut- sättningar för eleverna att resonera om hur begreppen för ett äm- nesområde hänger ihop med varandra och hur de tillsammans bil- dar sammanhängande och logisk kunskap. En annan anledning till valet att redovisa just den här aktiviteten är att den i sin utform-
ning inbegriper både spelregler och språklig stöttning, alltså sådant som avser att påverka hur samtalandet kan ske.
Först introduceras emellertid vad som här menas med begrepps- karta. En sådan kan utformas på en rad olika sätt, men grundläg- gande är att, utifrån en vald strukturerande princip, på en yta (papper, skrivtavla, skärm) grafiskt ordna ett ämnes begrepp och ange relationer mellan dessa. Avsikten är att strukturen frambring- ar både helhet och sammanhang men även djup (Canas & Novak 2009). Sett som ett ideal skulle en begreppskarta således kunna passa för att träna och utveckla förmågan att syntetisera informa- tionsbitar. Idealet bygger på antagandet att en begreppskarta krä- ver mer språkligt och tankemässigt än att göra en lista över samma begrepp eller nyckelord. Stegen att först identifiera relationerna och sedan språkligt formulera dessa ökar svårighetsgraden, samti- digt som lärandeutfallet förväntas bli större. Utifrån idealet rör sig eleverna på en abstrakt nivå med fysikens teorier och modeller, och kunskapen får därför sägas vara begreppslig.
Begreppskartan avser att synliggöra kunskap både för andra och för personen som gör den. Begreppskartor har använts i många undervisningssammanhang i olika naturvetenskapliga ämnen, och avsikten har varit att ge upphov till samtal-i-interaktion där rela- tioner mellan begrepp måste diskuteras så att eleverna ges tillfälle att prata sig fram till kunskap (jfr kap.2 talking science, talking science into existence och working on understanding; van Boxtel, van der Linden, Roelofs & Erkens 2002, Westman 2011).